moon_camp
felfedezés interaktív kép

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekt Galéria

 

Az Moon Camp Pioneers-ben minden csapat feladata egy teljes Holdtábor 3D-s megtervezése az általuk választott szoftver segítségével. Azt is el kell magyarázniuk, hogyan fogják felhasználni a helyi erőforrásokat, hogyan fogják megvédeni az űrhajósokat az űr veszélyeitől, és hogyan fogják leírni a holdtáboruk lakó- és munkaeszközeit.

ATLAS

  Kiválóan díjazott dizájn - ESA-tagállamok

GRG19 Billrothstraße 73  Bécs-Bécs    Ausztria 16, 17   6 / 3 Angol
3D tervező szoftver: Fusion 360 és Blender



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://atlas-grg19.webflow.io

1.1 - A projekt leírása

Az ATLAS a mi elképzelésünk arról, hogyan nézhet ki egy holdbázis a közeljövőben. Az ATLAS-t az teszi különlegessé, hogy elsősorban a Hold egyik üres holdi lávacsövében helyezkedik el, amely védelmet nyújt a zord holdi környezettől. A bázis egyetlen látható része a felszíni és a hangár bejárata, amelyek lifttel vannak összekötve a föld alatti részekkel. A saját mesterséges légkörébe zárva a földalatti ATLAS-bázis öt területre oszlik:

  1. Bázis bejárata - zsilip, öltözők, áram / víz / oxigénellátás és biztonsági szoba
  2. Központi terület - mesterséges "kert" LED-es mennyezettel a nappali fény szimulálására, 12 legénységi szállással körülvéve.
  3. Kutatási és orvosi terület - orvosi létesítmény (műtőasztal, szívtüdőgép, ápolási ágyak, LMD (Luminance Management Device), oxigénszállító, lélegeztetőgépek, CT és MRI gépek), hidrokultúra, laboratórium.
  4. Fitneszterem - fitneszgépek, kábeles gépek, edzőkerékpárok, futópadok
  5. Közösségi tér - konyha, étkező és rekreációs helyiségek

1.2 - Miért akarsz Holdtábort építeni? Magyarázza el a Holdtábor fő célját (például tudományos, kereskedelmi és/vagy turisztikai célokat).

Azért akarunk Holdtábort építeni, mert hozzá akarunk járulni egy olyan jövőhöz, amelyben az űrkutatás és a bolygóközi utazás lehetséges lesz.
Holdtáborunk célja elsősorban tudományos és turisztikai lesz. Legfeljebb két turista számára lesz lehetőség arra, hogy a holdi bázison éljen, és megtapasztalja egy űrhajós mindennapi életét, ami részben a projekt finanszírozásához is hozzájárul. Emellett élőben közvetíthetik élményeiket, és növelhetik projektünk ismertségét. Ezen túlmenően a többi ember jelenléte pszichológiai előnyökkel is járhat az űrhajósok számára. Az űrhajósok olyan kísérleteket fognak végezni, amelyekben a Hold alacsony gravitációjának és az űrhajósok hosszan tartó elszigeteltségének hosszú távú hatásait fogják kutatni. Konkrétan az alapvető pszichológiai szükségletekre, a biztonsági szükségletekre, a szociális szükségletekre és az egyéni szükségletekre fognak összpontosítani.

2.1 - Hol szeretnéd felépíteni a Holdtábort? Magyarázd meg a választásodat.

Egy holdi bázis építésénél számolni kell a Holdon számos életveszélyes körülménnyel, amelyek a következők:

  1. "Nem" hangulat
  2. Erős kozmikus sugárzás
  3. Szélsőségesen változó hőmérséklet
  4. Meteoritok
  5. Ellátási problémák (3. szakasz)

Ezeket a tényezőket figyelembe véve az optimális helyszín a Hold egyik lávacsövében található. A lávacsövek olyan természetes földalatti alagutak, amelyeket a felszínen megszilárduló, de a felszín alatt tovább áramló, üres alagúthálózatot hagyó ősi lávafolyamok alakítottak ki. Ezek az alagutak stabil és védett környezetet biztosítanak a zord holdi körülményektől, miközben optimális kompromisszumot kötnek az átlaghőmérséklet, a vízkészletek és a környező regolit hélium-3 koncentrációja között. A Földdel való kommunikáció biztosításához csak a Hold nappali oldalán található lávacső alkalmas.

2.2 - Hogyan tervezed felépíteni a Holdtábort? Gondoljátok át, hogyan tudnátok hasznosítani a Hold természeti erőforrásait, és milyen anyagokat kellene a Földről behoznotok. Írjátok le a technikákat, az anyagokat és a tervezési döntéseket.

Az energiatakarékosság érdekében a lávacsőben mesterséges légkört alakítanak ki. Ezzel lehetővé válik, hogy a légkörben öltözék nélkül éljünk. A mesterséges légkörön belül a bázisunk oxigénnel felfújt falakból áll, amelyek így hőszigetelővé válnak.

Mivel a lávacső padlója egyenetlen és szögletes, olyan alappadlót kell építeni, amely a létesítmények számára sík területet képez. A talajban acélrácsokkal lehorgonyzott támaszok megfelelőek lennének, mivel könnyen szállíthatóak és praktikusak. Ezt kémiai dübelek alkalmazásával lehetne elérni.

Az építési fázisban egy csapat a Holdon állomásozik majd, amihez egy ideiglenes bázist kell építeni. Ennek a bázisnak egyszerűnek és gyorsan felállíthatónak kell lennie. A szénszál-erősítésű szerkezetek optimálisak lennének, mivel figyelembe kell venni a szállítási súlykorlátokat. Az ideiglenes bázisnak elegendő helyre van szüksége a csapat, a létfontosságú erőforrások, anyagok és szerszámok elhelyezésére a tényleges bázis építéséhez. Ezen kívül szükségünk van egy sík felületre, ahol minden szonda és kapszula a Földről érkező erőforrásokkal leszállhat. Ennek a területnek elegendő helyet kell biztosítania a leszálláshoz és a roverek vagy más szállítóeszközök számára, amelyek az anyagokat és az embereket a bázisra vagy közvetlenül az építkezés helyszínére szállítják.

2.3 - Hogyan védi és nyújt menedéket az űrhajósoknak a Hold zord környezete ellen?

Egy holdi bázis építése a Hold egyik lávacsövében számos előnnyel jár a védelem és a legénységünknek nyújtott menedék szempontjából.

Először is, megvédi a legénységet a sugárzás veszélyeitől. A Holdnak nincs védő mágneses mezeje, amely megvédhetné a káros nap- és kozmikus sugárzástól, ami jelentős egészségügyi kockázatot jelenthet az űrhajósok számára. A lávacső feletti vastag kőzetréteg természetes sugárzási pajzsként működne, csökkentve a káros sugárzásnak való kitettséget.

Másodszor, a lávacsőben uralkodó stabil hőmérséklet kényelmesebb életkörülményeket biztosít legénységünk számára. A Hold felszínén szélsőséges hőmérséklet-ingadozások tapasztalhatók, a nappali hőmérséklet elérheti a 120°C-ot, éjszaka pedig -170°C-ra csökken. A lávacső belsejében a stabil hőmérséklet sokkal lakhatóbb környezetet biztosítana a legénység számára, és nem lenne szükség bonyolult fűtő- és hűtőrendszerekre.

A lávacső természetes védelmet nyújt a mikrometeoroidok becsapódása ellen is, amelyek jelentős veszélyt jelenthetnek a holdfelszínen lévő berendezésekre és személyzetre. A lávacső feletti vastag kőzetréteg elnyeli a becsapódásokat, csökkentve a sérülések és sérülések kockázatát.

Ezenkívül a lávacső kész szerkezetet biztosít a bázisunk számára, ami csökkenti az építési időt és a költségeket. Az alagutak módosíthatók és felszerelhetők igényeinknek megfelelően, minimális földmunkával.

Holdi bázisunk lávacsőben való felépítése természetes pajzsot nyújt a sugárzás ellen, stabil hőmérsékletet, védelmet a mikrometeoroidák becsapódása ellen, és egy már meglévő szerkezetet, így ideális helyszínt biztosít legénységünknek a Holdon való elszállásolásához és védelméhez. Mivel a lávacső miatt a hőmérséklet-ingadozás csak kisebb problémát jelent, és fontos a Földdel való stabil kommunikáció fenntartása, a bázis központi helyen, a Hold nappali oldalán helyezkedik el.

3.1 - Hogyan biztosítja a holdtábor az űrhajósok számára az alapvető szükségletekhez, például vízhez, élelemhez, levegőhöz és energiához való fenntartható hozzáférést?

A bázisunk vízellátásának biztosításához a holdi regolitot, a holdfelszínt borító homokszerű, porított kőzetet fogjuk felhasználni. Ez a por nemcsak hidrogénforrás, hanem O2-ben is gazdag, teljes tömegének 50% oxigéntartalma van. A regolitot egy naptornyos erőmű segítségével több mint 1000 Celsius-fokra hevítik fel, aminek hatására gázzá alakul. Így az oxigén és a hidrogén kinyerhető az ''olvadt só elektrolízis'' nevű eljárással. Az anyagok később üzemanyagcellák segítségével folyóvízzé alakíthatók.
A holdi bázison az élelem biztosítása érdekében hidroponikus rendszereket telepítenek, amelyekben a növények önállóan, duzzasztott agyaggolyókon keresztül jutnak a szükséges vízhez és tápanyaghoz, így nincs szükségük talajra. A növények között van bab, kukorica és burgonya, amelyek biztosítják a szénhidrátellátást, valamint borsó, paradicsom, saláta, gabonafélék és retek, amelyek jó vitaminforrást jelentenek.
Az ECLSS (Control and Life Support System), egy regeneratív életfenntartó rendszer segítségével a holdi bázis legénysége tiszta levegővel van ellátva. Az oxigéntermelő rendszer főként az oxigéntermelő egységből és egy tápegységmodulból áll. A szén-dioxid eltávolítása a levegőből lítium-hidroxid (LiOH) elnyelőanyaggal történő abszorpciós eljárással történik.
A teljes elektromos energiafüggetlenség érdekében csapatunk MMR-ek (mikromoduláris reaktorok) használatát tervezi. Ezek a kompakt reaktorok könnyen a Holdra szállíthatóak, és nem igényelnek további összeszerelést, vagyis azonnal elkezdhetik az energiatermelést.

3.2 - Hogyan fog a Holdtáborod foglalkozni az űrhajósok által a Holdon termelt hulladékkal?

Az űrhajósok által termelt hulladék kezelésére holdi bázisunk különböző módszereket fog alkalmazni. Az élelmiszerhulladék esetében komposztálást alkalmaznak majd, amely a szerves anyagok tápanyagban gazdag talajjá történő lebomlását jelenti. A vizeletet és az ürüléket szűrőrendszerekkel dolgozzák fel, amelyek képesek a szilárd anyagokat a folyadékoktól elválasztani és a szennyeződéseket eltávolítani. A folyadékokat tiszta víz előállításához kezelik, míg a szilárd anyagokat külön kezelik, hogy műtrágyát állítsanak elő belőlük, vagy a Holdon tárolják őket.
A nem szerves hulladékot, például a csomagolóanyagokat, összegyűjtik és a Holdon kijelölt helyen tárolják. A hulladékgazdálkodás a fenntartható holdi bázis fenntartásának kritikus szempontja lesz, és minden hulladékanyagot gondosan nyomon követnek és ellenőriznek a biztonságos és hatékony ártalmatlanítás érdekében. E módszerek alkalmazásával holdbázisunk jelentősen csökkentheti az űrhajósok által termelt hulladék mennyiségét, és minimalizálhatja a Holdon a környezetre gyakorolt hatást.

3.3 - Hogyan fogja a Holdtábor fenntartani a kommunikációt a Földdel és más Holdbázisokkal?

A holdi bázis és a Föld közötti kommunikáció biztosításához Ausztráliában, Spanyolországban és az Egyesült Államokban antennákra van szükség, amelyeken keresztül a Föld forgása ellenére mindig biztosított a kapcsolat a Deep Space Networkkel. A DSN a mélyűri állomások globális hálózata, amelyet elsősorban bolygóközi űrszondákkal és műholdakkal való kommunikációra, valamint rádió- és radarcsillagászati kutatási célokra használnak.
A DSN egy nagyobb hálózat része, és kihasználja a NASA integrált szolgáltatási hálózata által biztosított földi kommunikációs hálózat képességeit. A NISN lehetővé teszi a nagy sebességű adatcserét két másik hálózattal, az űrhálózattal, amely geostacionárius relé műholdakat használ vevőként, amelyek az adataikat a földi állomásokra továbbítják, valamint a földközeli hálózattal, amely számos kis és közepes méretű antennát használ a küldetésekkel való kommunikációra az alacsony Föld körüli pályán lévő indítási fázisban és az alacsony Föld körüli műholdakkal.

4.1 - Milyen tudományos téma(k) áll(nának) a Holdtáborban végzett kutatás középpontjában? Fejtsétek ki, milyen kísérleteket terveztek a Holdon (például a geológia, az alacsony gravitációs környezet, a biológia, a technológia, a robotika, a csillagászat stb. témakörökben).

A Hold mikrogravitációja szimulálhatja a csontritkulást, és lehetővé teszi a jobb kutatást ultrahangvizsgálatok, vizelet- és vérvizsgálatok révén. Az alacsony gravitáció agyra gyakorolt hatásait is tovább lehetne vizsgálni, mivel egy tanulmány kimutatta, hogy az űrutazás után az agyvíz eloszlása tartósan megváltozik. Azokat a tényezőket is fel lehetne tárni, amelyek befolyásolják ezeket a változásokat, és azt, hogy hogyan lehetne csökkenteni őket.
A Hold légkörének hiánya miatt ideális hely a csillagászati megfigyelésekhez. A holdi távcsövek páratlanul tiszta képeket tudnak készíteni a csillagokról és galaxisokról, a Föld légköre által okozott torzításoktól mentesen. Az egyik lehetséges kísérlet az, hogy a Hold felszínén felállítanak egy távcsövet különböző csillagászati jelenségek tanulmányozására, például exobolygók keresésére vagy csillagkeletkezés tanulmányozására. Ez csak akkor lenne lehetséges, ha a teleszkópokat a Hold sötét oldalán helyeznék el, és a műholdas hálózatok is működnének.
Egy másik kísérlet a kozmikus sugárzás megfigyelése lenne. A Hold felszíne optimális hely a kozmikus sugárzás mérésére, mert az változatlanul érkezik oda, ellentétben a Földdel, ahol a kozmikus sugárzást a légkör elnyeli, és részecskékké alakul, amelyek zavarhatják a méréseket.
A Hold továbbá egyedülálló helyszín a geológiai kísérletekhez, mivel nincs erózió vagy tektonikus tevékenység, mint a Földön. Egy lehetséges kísérlet a Holdon a felszíni vizsgálatok elvégzése lenne minták gyűjtésével és elemzésével. Ezek a kőzetminták a Hold geológiai történetének rekonstruálásában is segíthetnek, mivel nyomokat szolgáltatnak a Hold felszínén zajló múltbeli geológiai folyamatokról.
Végül pedig új robotikai technológiákkal is kísérletezhetünk, olyan robotok kifejlesztésével, amelyek segíthetnek a bázisépítésben, karbantartásban és tudományos kutatásban a Hold felszínén. A holdi környezet alacsony gravitációja, szélsőséges hőmérséklete és zord terepviszonyai olyan egyedi kihívásokat jelentenek, amelyekkel e robotikai rendszerek tervezésekor foglalkozni kell.

5.1 - Mit tartalmazna az űrhajósok képzési programja, hogy segítsen felkészíteni az űrhajósokat egy Hold-küldetésre?

Oktatás: Fizika, biológia vagy kémia szakon szerzett mesterdiplomával kell rendelkezniük az űrhajósoknak. Ezen kívül űrmérnöki diplomával is rendelkezniük kell, általában az űrhajósok ezt a tanulmányt doktori címmel fejezik be. Továbbá fontos, hogy legénységünk tagjai rendelkezzenek tapasztalattal a bányászatban és az építőiparban, hogy a bázist felépíthessék és működtethessék. Mivel csúcstechnológiával fogunk dolgozni, kötelező, hogy űrhajósaink elegendő tudást hozzanak magukkal a nukleáris fizika, a kémia és az anyagfizika területén ahhoz, hogy ezeket a rendszereket működésben tartsák.
Képzés: A hároméves képzés alapképzésre, továbbképzésre és küldetésspecifikus képzésre oszlik. Az átadott alapismeretek a természettudományok, a mérnöki tudományok és a számítástechnika valamennyi területére kiterjednek, így a különböző szakmai területekről érkező űrhajós hallgatók azonos tudományos ismeretekkel rendelkeznek. Ezenfelül az ISS-partnerekkel konzultálva speciális űr- és ISS-ismeretekkel, emberi készségekkel és nyelvi képzéssel egészül ki.
Ezt követi az űrhajósok túlélőedzése, amelynek során az űrhajósoknak három napig kell túlélniük egy ismeretlen helyen, kevés élelemmel és csak egy idegenvezetővel, aki beszéli a nyelvet.
Van izolációs képzés is, ahol az űrhajósok karbantartási készségeit gyakorolják. A képzés során meghibásodásokat, üzemzavarokat és hibajelzéseket szimulálnak, amelyeket aztán a gyakornokoknak kell kijavítaniuk.
A legénységünk tagjai közötti konfliktusok lehetőségének csökkentése érdekében nagyon fontos, hogy űrhajósaink kiterjedt szociális tréninget végezzenek, ahol a kis környezetben való együttműködésre való képességüket gyakorolják.

5.2 - Milyen űreszközökre lesz szüksége a jövőbeli Hold-missziónak? Írjátok le az Moon camp-ben található járműveket, és gondoljátok át, hogyan fogtok a Földre és a Földről utazni, valamint új célpontokat felfedezni a Hold felszínén.

SN15 csillaghajó
A SpaceX SN15 csillaghajója döntő szerepet fog játszani a Holdbázis és a Föld közötti szállítási rendszerünkben, mivel újrafelhasználható, ami csökkenti az indítási költségeket és a két repülés közötti karbantartást. A Starshipet a Hold felszínéről származó erőforrások, például a rakétahajtóanyaggá feldolgozható vízjég felhasználásával is fel lehet tankolni.
Holdjáró
Holdjárónk egy fejlett felderítő jármű, amelyet a Hold felszínén végzett tudományos kutatásra terveztek. Hat független, légmentes gumiabroncsával képes a rögös terepen navigálni, légzsilipje pedig csökkenti az oxigénveszteséget a be- és kiszállás során, ami lehetővé teszi a hosszabb utazásokat a zord holdi környezetben.
ATV
Terepjárónk (ATV) egy robusztus és sokoldalú együléses jármű, amelyet a Hold felszínén való közlekedésre terveztek. A hat ATV mindegyike négy független, légmentes gumiabronccsal rendelkezik, és a hátuljára egy kis felszereléstartó állványt szereltek fel a tudományos műszerek és felszerelések szállítására.

Egyéb projektek: